JPH06122158A - 多層プラスチック成形体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温及び／又は高圧に対する耐久性を向上さ
せた多層プラスチック成形体及びその製造方法を提供し
ている。 【構成】 多層プラスチック成形体１は、中空体１１
と、外側層１２と、スペーサ部材１３とを有している。
中空体１１は少なくとも部分的に多層構成とすることが
可能である。又、中空体の適宜箇所に内部空間内を延在
する架橋部材を設けることが可能である。又、少なくと
も外側層に埋設してインサート部品を設けることが可能
である。本発明は、更に、低圧射出成形による多層プラ
スチック成形体の製造方法を提供している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多層プラスチック成形体
及びその製造方法に関するものであって、更に詳細に
は、インテークマニホールドなどのような自動車部品と
して使用されるダクトなどのプラスチック成形体及びそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】任意の二次元又は三次元に中心軸が変化
するプラスチック管をブロー成形によって成形すること
が可能な方法が提供されて以来、自動車に使用されるダ
クト類はプラスチック化が進められている。この様な任
意の二次元又は三次元の形状を有するプラスチック管を
提供することにより、自動車の例えばエンジンルームな
どのような狭い空間内にダクト類を配設する場合に、複
数個の部分を成形してそれらを組合わせることの必要性
なしに、１本の複雑な曲折した形状をしたダクトを提供
することにより、ダクト類の取付け作業が簡単化され、
又ダクトに継ぎ目が存在しないことから、流体の洩れが
発生する危険性がない。このために、自動車のエンジン
ルーム内において使用される従来ゴム製品から製造され
ていたダクト類は、次第にプラスチック管に変換されて
きている。

【０００３】しかしながら、例えば、自動車のエンジン
ルーム内において使用されるダクトといっても、それら
の使用状態に応じて要求される条件は著しく異なってい
る。特に、インテークマニホールドのようなダクトは、
エンジンに直接取付けられるものであるから、かなりの
高温状態に露呈され、且つ振動が直接的に付与されるこ
とから、高度の耐久性も必要とされる。この様なことか
ら、従来は自動車のインテークマニホールドは、アルミ
ニウムなどのような金属から製造されるものが通常であ
る。しかしながら金属からダクトを製造する場合には、
作業が複雑且つ困難であり、且つ製造するダクトの形状
も限定的とならざるを得ない。

【０００４】従って、インテークマニホールドなどのよ
うなダクトに対しても、プラスチックを使用する種々の
試みがなされているが、高度の耐熱性及び耐久性が要求
されるダクトであるために、いまだ実用的に使用可能な
プラスチック成形体及びその製造方法は提供されていな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
とするところは、上述した如き従来技術の欠点を解消
し、所望の耐久性及び耐熱性を具備したダクトとして使
用することが可能な多層プラスチック成形体及びその製
造方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、所望の
耐久性及び耐熱性を具備するプラスチック性のダクトな
どの多層プラスチック成形体及びその製造方法が提供さ
れる。

【０００７】尚、この様な多層プラスチック成形体及び
その製造方法については、本発明者等は先に特願平２−
３１７９８５号において新規な多層プラスチック成形体
及びその製造方法について記載している。本発明は、先
の特願平２−３１７９８５号に記載した技術を更に改良
した多層プラスチック成形体及びその製造方法を提供す
るものである。

【０００８】本発明の１側面によれば、多層プラスチッ
ク成形体は、プラスチック物質から所定の形状に形成さ
れた中空体を有している。該中空体の外側表面上の所定
の箇所にはプラスチック物質から形成されたスペーサ部
材が少なくとも１個設けられている。更に、該中空体の
外側表面上には該スペーサ部材と一体的に成形されたプ
ラスチック物質からなる外側層が設けられている。そし
て、該中空体が少なくとも部分的に二層又はそれ以上の
構成を有することを特徴としている。

【０００９】好適実施例においては、該中空体は、ブロ
ー成形によって構成されたものであり、又スペーサ部材
は中空体をブロー成形する際に一体的に形成したもので
ある。スペーサ部材は中空体の一部として形成すること
も可能である。更に、好適には、該外側層は、それと一
体的に形成したフランジ部を有しており、該フランジ部
はプラスチック成形体の端部などに形成される。

【００１０】好適には、中空体を内周面を有する内部層
と外周面を有する外部層の二層構成とする。この様に中
空体を二層構成とする場合には、内部層と外部層とをそ
れぞれの要求される条件に従って異なった物質から構成
することが可能である。例えば、中空体の内部を流動す
る流体に対しての摩擦抵抗を減少させるために内周面に
平滑性を与えるように内部層に対して所望の物質を選択
することが可能である。一方、中空体の内部を流れる流
体が化学的特性を有するために、その様な流体に対する
耐久性を与えるべく耐薬品性及び耐油性などの良好な材
料を選択することが可能である。一方、外周面を有する
外部層は、中空体に機械的強度を与えるように、例えば
繊維物質や充填物質などの強化物質を混合させた高強度
の物質を使用することが可能である。

【００１１】本発明の別の側面によれば、同じく、中空
体と、スペーサ部材と、外側層とを有する多層プラスチ
ック成形体であって、中空体の内部空間に延在して架橋
部材を設けた多層プラスチック成形体が提供される。こ
の様な架橋部材は、好適には、その両端部を中空体の壁
に溶着などにより固着して設けられる。この様な架橋部
材は、好適には、中空体の内部空間が比較的大きな箇所
に設けられ、中空体の壁が振動することを防止する作用
を有している。この場合においては、中空体を単層とす
る場合も多層とする場合も可能である。

【００１２】更に、本発明の別の側面によれば、同じ
く、中空体と、スペーサ部材と、外側層とを有する多層
プラスチック成形体において、少なくとも外側層内に埋
設して少なくとも１個のインサート部品を設けることを
特徴としている。この様なインサート部品は、好適に
は、金属製の部品であって、例えば、ブッシュ、カラ
ー、ボルト、ナットなどの所望の機械的要素とすること
が可能である。好適には、この様なインサート部品に溝
乃至はノッチ部を設け、インサート部品が外側層内に埋
設される場合に、外側層の一部がその様なノッチ乃至は
溝内に侵入してインサート部品を堅固に外側層内に保持
する構成とすることが望ましい。この様な溝又はノッチ
とする代わりに、又はそれに加えて、インサート部品の
外周面上の少なくとも一部にローレット加工を施すこと
が可能である。又、好適には、インサート部品を外側層
と中空体との間の界面を介して部分的に中空体内に延在
して設ける構成とすることも可能である。この場合にお
いても、中空体は単層とする場合も多層とする場合も可
能である。

【００１３】本発明の更に別の側面によれば、第一プラ
スチック物質から所定の形状に成形した中空中子の外側
表面上に第二プラスチック物質からなる外側層を一体的
に成形して多層プラスチック成形体を製造する方法が提
供される。本発明方法によれば、金型を構成する複数個
の割型を型閉めしてキャビティを画定する。その際に、
中空中子を該キャビティの表面と間隙を維持した状態で
該キャビティ内に位置させる。次いで、第二プラスチッ
ク物質を溶融状態で且つ５００ｋｇ／ｃｍ² 以下の所定
の圧力範囲内において該間隙内へ供給する。該間隙内に
供給した第二プラスチック物質を硬化させて中空中子と
一体化させることにより、多層プラスチック成形体を成
形する。この成形方法は、いわゆる射出成形技術方法に
類似したものであるが、いわゆる射出成形技術は５００
ｋｇ／ｃｍ² 以上の比較的高い圧力で樹脂を注入するも
のであるのと対照的に、本発明方法では、比較的低い圧
力範囲、即ち５００ｋｇ／ｃｍ² 以下の圧力で樹脂をキ
ャビティ内に供給することを特徴としている。

【００１４】本発明方法においては、好適には５０乃至
４００ｋｇ／ｃｍ² の圧力範囲内で樹脂即ちプラスチッ
クをキャビティ内へ注入する。本発明者等の鋭意研究結
果によれば、注入圧力が低ければ低いほど複雑な形状を
有する成形体の場合であってもキャビティの隅々までプ
ラスチックを注入することが可能となるが、５０ｋｇ／
ｃｍ² 以下とした場合には、供給路に設けたゲートから
キャビティ内への注入圧力が低すぎるために、溶融状態
にあるプラスチックが途中で固化する場合があり、その
ためにプラスチックがキャビティ内に十分に供給されな
い場合がある。更に、供給路の途中が閉塞されて、供給
が全く停止する場合もあり、又キャビティ内においてボ
イドが発生する場合もある。従って、本発明方法におい
ての注入圧力の下限は５０ｋｇ／ｃｍ² とすることが望
ましい。

【００１５】一方、注入圧力を大きくすれば、キャビテ
ィ内に短時間でプラスチックを供給することが可能であ
るが、本方法により製造する多層プラスチック成形体
は、その中子が中空なものであるために、注入圧力を大
きくしすぎると、キャビティ内へ溶融状態にあるプラス
チックが供給される供給路から中空中子に局所的に大き
な圧力が付与されて、中空中子が局所的に変形したり位
置ズレを発生する場合がある。このために、所望の形状
を有する多層プラスチック成形体が成形されないことと
なる。このために、キャビティ内への溶融状態にあるプ
ラスチックの供給圧力は４００ｋｇ／ｃｍ² 以下とする
ことが望ましい。

【００１６】尚、上述した注入圧力範囲は、中空中子内
に充填物質を充填させた場合、又は中空中子の中空空間
内に少なくとも一時的に高圧ガスを注入する場合におい
ても同一である。又、本発明方法は、中空体中子が単層
の場合であっても又は多層の場合であっても等しく適用
可能である。更に好適には、本発明方法を適用する場合
に、キャビティへの溶融状態にあるプラスチックの供給
を複数個の供給点から供給する構成とすることが望まし
い。この様な多点供給構成とすることにより、供給時間
を短縮することが可能であるばかりか、中空中子とキャ
ビティ表面との間の間隙の隅々にまで十分にプラスチッ
クを供給することが可能となり、従って成形すべきプラ
スチック成形体の形状が複雑な場合であっても何ら問題
を発生することはない。

【００１７】

【実施例】図１（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一実施例
に基づいて構成されたダクト形状の多層プラスチック成
形体１を示しており、それは、例えば、インテークマニ
ホールドなどのダクトとして使用するのに適している。
多層プラスチック成形体１は、第一プラスチック物質か
ら所定の形状に成形された中空体１１を有しており、中
空体１１の外側表面上の所定の箇所（図示例において
は、８箇所）には所定の厚さを有しており且つ第二プラ
スチック物質からなるスペーサ部材１３が設けられてい
る。スペーサ部材１３を除いた中空体１１の外側表面上
には、第三プラスチック物質からなる外側層１２が所定
の形状に成形されている。外側層１２は、中空体１１及
びスペーサ部材１３と一体的に成形されている。例え
ば、外側層１２は中空体１１及びスペーサ部材１３と接
着乃至は溶着によって一体成形されている。外側層１２
は、多層プラスチック成形体１の両端部においては、フ
ランジ部１２ａを形成しており、各々のフランジ部１２
ａには取付け孔１２ｂが穿設されている。

【００１８】好適実施例においては、中空体１１は、ブ
ロー成形によって成形されたものであり、所望の二次元
又は三次元に中心軸が曲折する形状を有している。スペ
ーサ部材１３は、中空体１１をブロー成形する時に同時
に一体成形することも可能であり、又中空体１１をブロ
ー成形によって成形した後に、中空体１１の外側表面上
の所定の位置に溶着又は接着によって一体化させること
も可能である。又、スペーサ部材１３は、中空体１１と
同一のプラスチック物質又は異なったプラスチック物質
から形成することも可能であり、又中空体１１の一部と
して形成することも可能である。従って、スペーサ部材
１３は、多層プラスチック成形体１が、例えば、局所的
に他の構成部品と接触するか、又は他の部品を取付ける
ために局所的に異なった特性を与えることが可能であ
る。

【００１９】外側層１２は、中空体１１と一体成形され
ているが、中空体１１のプラスチック物質と異なったプ
ラスチック物質から構成することが可能であり、従っ
て、多層プラスチック成形体１の使用条件に応じた所望
の特性を与えることが可能である。例えば、中空体１１
は、その内部の通路を介して流体を通流させるものであ
るから、通流させる流体と関連して要求される所望の特
性を与える物質から構成することが可能である。例え
ば、多層プラスチック成形体１をインテークマニホール
ドとして使用する場合には、耐ガソリン性及び耐ブロー
バイガス性が良好なプラスチック物質から構成し、一
方、多層プラスチック成形体１をラジエータホースとし
て使用する場合には特に耐ＬＬＣ性が良好なプラスチッ
ク物質から構成する。一方、外側層１２は、特に、多層
プラスチック成形体１に機械的強度及び／又は耐熱特性
を与えることを目的とするものである。従って、外側層
１２は、中空体１１と基本的に同一のプラスチック物質
から形成することが可能であるが、強度を向上させるた
めの繊維物質や充填物質などの強化物質を混合したもの
を使用することが望ましい。その様な強化物質の例とし
ては、ガラスファイバ、カーボンファイバ、タルク、マ
イカなどがある。尚、中空体１１とスペーサ部材１３及
び外側層１２は相溶性がある限り異なったプラスチック
物質を使用することも可能である。又、相溶性がかける
場合には、それらのプラスチック物質の間に接着剤層を
介在させることも可能である。更に、中空体１１とスペ
ーサ部材１３と外側層１２とを全く同一のプラスチック
物質から構成することも可能である。中空体１１及びス
ペーサ部材１３を形成するプラスチック材料の例として
は、ナイロン６、ナイロン６・６、ナイロン６又は６・
６（グラスファイバ２０％入り）、ナイロン１１又は１
２、ナイロン４・６又は６・１０又は６・１２、ナイロ
ン系アロイ、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリ
ブチレンテレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサル
フォン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、
ポリイミド、ポリアミドイミドなどがある。一方、外側
層１２を形成するのに使用可能なプラスチック材料とし
ては、中空体１１を形成するために使用可能な上述した
各プラスチック物質に３０〜５０％程度のガラスファイ
バなどの強化繊維を混合させたものを使用することが可
能である。

【００２０】図１（Ａ）乃至（Ｃ）に示した実施例にお
いては、外側層１２が機械的強度が良好なプラスチック
物質から形成されているので、その一部にフランジ部１
２ａを形成することが可能である。フランジ部１２ａに
は取付け孔１２ｂが穿設されており、これを介してボル
トなどを挿通しフランジ１２ａを例えばエンジン又はラ
ジエータなどの本体に直接的に取付けることが可能であ
る。尚、図１（Ｃ）に示した実施例においては、スペー
サ部材１３が上下の対向した位置に設けられているが、
スペーサ部材１３は、中空体１１の外側表面上の少なく
とも１箇所に設けることが可能なものであり、この様な
特定の対向した位置に配設することのみに限定されるべ
きものではない。例えば、スペーサ部材１３の配設位置
は多層プラスチック成形体１の使用状態又はその製造方
法に応じて種々の形態を取り得るものである。例えば、
スペーサ部材１３は、中空体１１の外周面上に円周方向
又は螺旋方向又はその他の任意の配設状態に設けること
が可能であり、且つ円周方向に設ける場合には連続的に
又は間欠的に設けることも可能である。又、スペーサ部
材１３の一つ又はそれ以上を金属その他の物質からなる
もので代用させることも可能である。

【００２１】図１（Ａ）乃至（Ｃ）に示した実施例にお
いては、中空体１１を特に二層構成としたことを特徴と
している。即ち図１（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、本実
施例における中空体１１は内周面を有する内部層１１ａ
と内部層１１ａの外周面上に一体的に成形されており且
つ外周面を有する外部層１１ｂとから構成されている。
尚、この様な中空体１１は、好適には、ブロー成形によ
り一体的に成形する。この実施例においては、中空体１
１を内部層１１ａと外部層１１ｂとの二層構成としたの
で、中空体１１の管路内を流れる流体に対して最適な物
質を使用して内部層１１ａを形成し、一方中空体１１ｂ
自体の機械的強度を最適なものとするために適切な物質
から外部層１１ｂを形成することが可能である。即ち、
この中空体１１は中空中子としてその外側表面上にスペ
ーサ部材１３及び外側層１２を一体的に形成して図１
（Ｃ）に示した如く多層プラスチック成形体１を構成す
るものである。この場合に、中空体１１の外周面上に外
側層１２を形成する場合に中空体１１の外周面上に力が
付与されることとなる。そのために、中空体１１が変形
して所望の形状を有する多層プラスチック成形体１が得
られない可能性がある。この様な問題を解消するため
に、本実施例においては、中空体１１自身を二層構成と
し、少なくともその外部層１１ｂに機械的強度を増加さ
せるための物質を使用することにより、中空体１１自体
の機械的強度を向上させることが可能である。

【００２２】例えば、図１（Ｃ）に示したプラスチック
管形状を有する多層プラスチック成形体１の場合には、
その管路内を流れる流体に対して中空体１１の内周面が
最適な平滑性を有し且つ摩擦抵抗を減少させるのに適し
た物質を使用して内部層１１ａを形成することが可能で
ある。更に、管路内を流れる流体の性質により、例えば
耐薬品性及び耐油性が良好な物質を使用して内部層１１
ａを形成することが可能である。一方、外部層１１ｂは
主に中空体１１全体の機械的強度を向上させるために、
例えば強化繊維などのフィラを充填した物質を使用して
構成することが可能である。この様に、本実施例におけ
る中空体１１は、それ自体の剛性が向上されているの
で、その外周面上に外側層１２を一体的に被着形成する
場合に、中空体１１が圧縮変形されることがないので、
より迅速に且つ任意の複雑な形状を有する多層プラスチ
ック成形体１を得ることが可能となる。尚、上述した本
実施例においては、中空体１１を全体的に二層構成とし
たものについて説明したが、中空体１１は少なくとも一
部二層構成とすることも可能であることは勿論である。
更に、機械的強度を向上させたり又はその他の理由によ
り、中空体１１を三層以上の構成とすることも可能であ
り、且つ部分的に二層又は三層などのような局所的に異
なった構成を有する多層構成とすることも可能である。

【００２３】次に、図２乃至５は本発明の別の実施態様
について構成された多層プラスチック成形体１を示して
いる。この場合の多層プラスチック成形体１は、インテ
ークマニホールド組立体として構成した場合の一例であ
る。即ち、図２はこのインテークマニホールド組立体と
して構成した多層プラスチック成形体１の中空体１１を
示しており、この中空体１１は、好適には、ブロー成形
により一体的に成形する。図２に示した中空体１１は、
吸入管路部１１−１と、圧力室部１１−２と、４本の分
岐管路部１１−３とから一体的に構成されている。即
ち、流体が吸入管路部１１−１を介して圧力室１１−２
へ供給され、圧力室１１−２から流体がそれぞれの４本
の分岐管路１１−３へ供給されるものである。

【００２４】図２に示した如く、この様な中空体１１
は、図１に示したパイプ状の多層プラスチック成形体と
異なり、例えばＷ１及びＷ２で示した部分において比較
的内部空間が大きく且つ表面が幅広の区域が存在してい
る。即ち、区域Ｗ１においては、入口管路１１−１が楕
円形状の断面を有しており、従って上下の部分において
比較的幅の広い対向した壁部分が存在している。更に、
区域Ｗ２においては、圧力室１１−２がほぼ直方体の形
状であり、従って上側の壁と下側の壁との間には比較的
広い対向した壁部分が存在している。この様に比較的広
い面積を持った対向した壁部分が存在すると、中空体１
１がプラスチック物質から形成されるものであるから、
使用状態において振動を発生する場合があり、そのため
にノイズを発生したり、且つ極端な場合には中空体１１
に亀裂が発生し損傷される場合がある。従って、図２に
示した中空体１１においては、これらの区域Ｗ１及びＷ
２においては、上側の壁と、下側の壁との間に延在して
架橋部材１５が設けられている。架橋部材１５は、図示
例の場合においては、ロッド形状をしており、上側の壁
に一端を固着し且つ下側の壁に他端を固着している。こ
れらの架橋部材１５は、好適には、プラスチック物質か
ら構成されており、その上端及び下端をそれぞれの接触
する中空体１１の壁へ溶着又は接着により固着させるこ
とが望ましい。例えば、中空体１１をブロー成形により
一体成形した後に、区域Ｗ１及びＷ２の所定の箇所にド
リルなどで対向した壁位置に孔を穿設し、プラスチック
物質からなる架橋部材１５をその孔に挿通させ所定の寸
法に切断した後に、その両端部をそれぞれの壁に固着さ
せることが可能である。

【００２５】図２におけるＢ−Ｂに沿ってとった断面図
を図４に示してある。図４に示した如く、中空体１１の
圧力室１１−２の上側の壁及び下側の壁にそれぞれ対向
して孔が穿設されており、それらの孔に架橋部材１５を
挿通し、架橋部材１５の両端を切断した後にそれらの両
端部を圧力室１１−２の対応する壁に熱溶着などで固着
した状態が示されている。この様に、中空体１１の内部
空間が比較的大きく且つその対向する壁面が比較的大き
な平坦状の壁である場合には、この様な架橋部材１５を
設けることにより、中空体１１の壁が激しく振動状態と
なることが防止される。尚、架橋部材１５は任意の数及
び任意の位置に設けることが可能である。又、架橋部材
１５はその全体をプラスチック物質から構成することが
必要ではなく、その一部又は全体を他の材質のものから
構成することも可能である。

【００２６】図３は、図２の中空体１１の外周面上に外
側層１２を一体的に被着形成し多層プラスチック成形体
１を構成した状態を示している。この実施例において
も、外側層１２は機械的強度を与えるために例えば強化
繊維などの強化物質を含有しており、従って入口管路及
び分岐管のそれぞれの端部においてフランジ部１２ａが
形成されている。又、フランジ部１２ａの適宜の箇所に
は取付け用の孔１２ｂが穿設されている。又、外側層１
２を一体形成する場合に、インサート部品１７が圧力室
の側面部に一体的に埋設して設けられている。

【００２７】図５は、図３のＣ−Ｃ線に沿ってとった概
略断面図であり、中空体１１の圧力室を構成する壁１１
−２の外周面上に外側層１２が一体的に被着形成されて
いる状態が示されている。この外側層１２により中空体
１１を包囲しているので、架橋部材１５と中空体１１−
２との間の接続部が完全に密封状態でなかったとして
も、外側層１２を設けることにより中空体１１の内部空
間は完全に密封状態とされる。更に、図５に示した如
く、外側層１２と共に、中空体１１の外周面上の適宜の
箇所にはスペーサ部材１３が設けられている。この様な
スペーサ部材１３を設けることにより、完成された多層
プラスチック成形体１の適宜の箇所に所望の特性を局所
的に与えることが可能となるばかりか、外側層１２を形
成する場合にその厚さを所定の厚さに規制することが可
能となる。

【００２８】又、図２に示した中空体１１は、単層構成
のものとすることも可能であり、又は、その一部又は全
てを二層又はそれ以上の多層構成とすることが可能であ
ることは勿論である。

【００２９】次に、図６乃至図１７は本発明の別の側面
を示しており、インサート部品１７を外側層１２内に埋
設して設けることを特徴としたものである。まず、図６
及び７に示した一実施例においては、中空体１１をブロ
ー成形で成形する場合にインサート部品１７を部分的に
埋め込んだ状態で同時的に成形する。尚、図示したイン
サート部品１７は、その外周面上に第一係止部１７ａ及
び第二係止部１７ｂとして溝が刻設されている。即ち、
第一係止部１７ａはブロー成形により中空体１１を成形
する場合に中空体１１の壁内部に埋め込まれるように位
置され、従って、インサート部品１７と中空体１１とを
ブロー成形で一体成形する場合に、中空体１１のプラス
チック物質の一部が第一係止部の溝１７ａ内に入込みイ
ンサート部品１７を強固に保持する。インサート部品１
７は、予め内部に螺子部１７ｃが刻設されている。次い
で、図７に示した如く、中空体１１の外周面上に外側層
１２を一体的に被着形成する。従って、外側層１２の一
部はインサート部品１７の第二係止部としての溝１７ｂ
内に入込み、インサート部品１７は外側層１２内に埋設
された形で強固に保持される。尚、図７に示した如く、
本実施例においては外側層１２の外周面とインサート部
品１７の端面とが実質的に同一面状とされている。従っ
て、この場合には、インサート部品１７は、スペーサ部
材１３の機能を発揮することが可能であり、スペーサ部
材１３を一部置換することを可能としている。尚、イン
サート部品１７は、金属製又はその他の所望の材料のも
のとすることが可能であり、且つ、一例としては、ブッ
シュ、カラー、ボルト、ナットなどの所望の機能を有す
る機械要素とすることが可能である。尚、本実施例にお
いては、インサート部品１７を予めブロー成形により中
空体１１と一体的に成形する構成としたが、インサート
部品１７は、中空体１１と一体的に成形する代わりに、
中空体１１をブロー成形により成形した後に接着剤又は
その他の方法により中空体１１と一体化させるものとす
ることも可能であり、その場合には、インサート部品１
７を中空体１１の内部に部分的に埋設する構成とするこ
とも、又は埋設させない構成とすることも可能である。
この様に、本実施例においては、インサート部品１７は
少なくとも外側層１２内に埋設して設けられるので、イ
ンサート部品１７は外側層１２の一部を構成しており、
外側層１２内に強固に保持される。

【００３０】次に、図８乃至１０に示した別の実施例に
ついて説明する。この実施例は、先の図６及び７につい
て示した実施例とほぼ同一のものであるが、インサート
部品１７が予め螺子孔１７ｃが設けられているものでは
ない点が異なっている。即ち、図８に示した如く、好適
にはブロー成形により、インサート部品１７を部分的に
埋設した状態で中空体１１と一体的に成形させる。イン
サート部品１７は、第一係止部１７ａ及び第二係止部１
７ｂを有しており、第一係止部１７ａの部分は中空体１
１の内部に埋設されている。

【００３１】次いで、図９に示した如く、中空体１１の
外周面上に外側層１２を一体的に被着形成する。この場
合においても外側層１２の外周面上はインサート部品１
７の端面と実質的に同一面状となっている。従って、イ
ンサート部品１７の第二係止部１７ｂは外側層１２内部
に埋め込まれ、従ってインサート部品１７は外側層１２
内部に強固に保持される。次いで、図１０に示した如
く、図９の状態において、機械加工を行ない、埋設され
ているインサート部品１７に螺子孔１７ｃを形成する。
本実施例においては、インサート部品１７を貫通すると
共に、更に中空体１１をも貫通して螺子孔１７ｃが設け
られている。この場合には、螺子孔１７ｃを介して多層
プラスチック成形体の内部空間と外部空間とが連通され
るので、例えば圧力計などを螺子孔１７ｃを介して設け
ることにより内部空間における圧力を測定することが可
能である。

【００３２】図１１乃至１３に示した別の実施例におい
ては、基本的には図８乃至１０に示した実施例と同様の
構成であるが、インサート部品１７の外周面上にローレ
ット加工を施した場合である。この様に、インサート部
品１７の外周面上にローレット加工を施すことにより、
図１２に示した如く外側層１２を中空体１１の外周面上
に被着形成させることによりインサート部品１７を外側
層１２内に埋設させた場合に、インサート部品１７がそ
の中心軸周りに回転することを防止する効果が向上され
る。即ち、図１３に示した如く、インサート部品１７を
貫通して螺子孔１７ｃを設ける場合に、インサート部品
１７に回転力が付与され、その場合にインサート部品１
７が外側層１２と相対的に回転し外側層１２及び中空体
１１が変形したり又は最悪の場合にはインサート部品１
７が離脱する場合がある。しかしながら、この様なロー
レット加工を施すことにより、インサート部品１７が外
側層１２に対して相対的に回転することが防止されるの
で、螺子孔１７ｃを設ける場合などのようにインサート
部品１７に回転力が付与される場合であっても、インサ
ート部品１７と外側層１２との一体性が劣化することは
ない。尚、この実施例の変形例としては、インサート部
品１７の外周面上にローレット加工を施すことに加え
て、又は、その代わりに、インサート部品１７の外周面
上を円周と異なった形状、例えば楕円形状や六角形状又
は星形形状などの半径方向の寸法が円周方向に異なった
形状とさせることが可能である。又は、インサート部品
１７の外周面上に長手軸方向に平行又はそれと傾斜した
方向に延在する溝を設けることも可能である。この様な
変形実施例とすることにより、インサート部品１７が外
側層１２と相対的に回転することが効果的に防止され
る。

【００３３】次に、図１４乃至１７は外側層１２のみに
埋設してインサート部品１７を設ける実施例を示してい
る。特に、この実施例においては、外側層１２の一部と
して構成するフランジ１２ａ内部にインサート部品１７
を埋設した状態で設ける場合を示している。即ち、図１
６及び１７に示した如く、中空体１１の外周面上に外側
層１２が設けられており、外側層１２の一端部にはフラ
ンジ１２ａが一体的に形成されている。そして、フラン
ジ１２ａの一部には埋設した状態でインサート部品１７
が設けられている。インサート部品１７は、第二係止部
としての溝１７ｂが外周面上に刻設されており、且つそ
れを貫通して螺子孔１７ｃが設けられている。この場合
は、インサート部品１７は外側層１２、特にそのフラン
ジ１２ａに埋設して設けられているが、中空体１１には
埋設されていない。

【００３４】図１６及び１７に示した構成を製造する一
例を図１４及び図１５に示してある。即ち、図１４に示
した如く、金型が割型２１と割型２０との割型として設
けられており、図示例においては、割型２１が割型２０
に対して相対的に上下動可能に設けられている。割型２
０は、凹所２０ｂが形成されており、凹所２０ｂの底か
ら上方に突出して突起２０ａが形成されている。一方、
割型２１には、突起２０ａの先端部を受納可能なくぼみ
２１ａが形成されると共に、割型２０の凹所２０ｂ内部
に挿入可能な凸部２１ｂが形成されている。図１４に示
した如く、突起２０ａに外挿してインサート部品１７が
凹所２０ｂ内に配置されている。この状態において、割
型２１を下降させて突起２０ａの先端部がくぼみ２１ａ
内に挿入させる。この状態で、割型２０と割型２１とが
型閉め状態となり、両者の間にはキャビティ２３が画定
される。又、割型２０の凹所２０ｂと割型２１の凸部２
１ｂとの間には所定の間隙２２が形成される。この間隙
２２は、キャビティ２３内に溶融状態にあるプラスチッ
ク物質が供給される場合にキャビティ２３内に存在する
空気などのガスが流出することを許容するがキャビティ
２３内に供給される溶融状態のプラスチックが通過する
ことを阻止する大きさを有している。

【００３５】図１５に示した型閉め状態において、溶融
状態にあるプラスチック物質をキャビティ２３内に供給
し、次いで、キャビティ２３内に供給したプラスチック
物質を硬化させる。次いで、割型２１を上昇させて割型
２０から離脱させ、成形された多層プラスチック成形体
を取出す。この様なプロセスにより、図１６及び１７に
示した如く、外側層１２のフランジ１２ａに埋設した状
態でインサート部品１７を設けることが可能である。図
１４及び１５に示した如く、この実施例においては、イ
ンサート部品１７が割型２０と割型２１との間隔を規制
する作用を有しているので、前述したスペーサ部材１３
の機能を発揮することが可能である。

【００３６】次に、図１８乃至２２を参照して、本発明
の低圧射出成形による多層プラスチック成形体の製造方
法について説明する。まず、図１８に示した如く、好適
には、ブロー成形により、所望の形状を有する中空体１
１を形成する。図示例の場合においては、中空体１１は
二次元又は三次元の管路形状を有している。ブロー成形
により中空体１１を成形した後に、好適には、中空体１
１の内部空間を充填物２４で充填する。充填物２４の例
としては、例えば砂粒などの粒子又はその他の物質とす
ることが可能である。充填物２４で充填した後に、充填
物２４を充填する場合に使用した中空体１１の開口部を
密封状態にシールする。この状態を２５で示してある。
従って、中空体１１は、その内部に密封状態に充填され
た充填物２４を有している。

【００３７】次いで、図１９に示した如く、充填物２４
で充填した中空体１１を金型のキャビティ内にセットす
る。即ち、図１９においては、金型は割型２０と割型２
１の一対の割型から構成されている。割型２０と割型２
１とは相対的に移動可能であり、図１９においては、割
型２０と割型２１とを型合わせし型閉めした状態を示し
ている。割型２０及び割型２１は相対的に反対方向に移
動させて互いに離脱した状態とさせることが可能であ
る。即ち、割型２０と割型２１とを離脱した状態におい
て、図１８に示した中空体１１を例えば割型２０上に載
置する。この場合に、図示した割型２０においては、そ
の左右の両端部に台座部２０ｃが形成されており、中空
体１１の両端部をこの台座部２０ｃ上に載置させる。更
に、スペーサ部材１３を割型２０の型溝内の適宜の箇所
に配置し、その上に中空体１１を載置する。更に、中空
体１１の上側の適宜の箇所にもスペーサ部材１３を配置
する。この状態において割型２１を割型２０と型閉めし
て図１９の状態とさせる。この場合に、割型２１の左右
の端部には台座部２１ｃが形成されており、これらの台
座部２１ｃが中空体１１と接触状態となり、且つ割型２
１の型溝の表面がスペーサ部材１３と実質的に接触状態
となる。従って、割型２０と割型２１とにより画定され
るキャビティ内に中空体１１が配置され、スペーサ部材
１３により、キャビティの表面と中空体１１との外周面
との間には所定の間隙２７が維持されることとなる。

【００３８】尚、上述した実施例においては、スペーサ
部材１３と中空体１１とを別々に設ける場合について説
明したが、中空体１１をブロー成形により成形するのと
同時的にスペーサ部材１３を一体成形することも可能で
あり、又、中空体１１をブロー成形により成形した後
に、スペーサ部材１３を中空体１１の所望の箇所に溶着
又は接着により一体化させることも可能である。又、中
空体１１にインサート部品１７を設ける場合には、スペ
ーサ部材１３の一つ又はそれ以上をその様なインサート
部品１７で置換させることも可能である。

【００３９】次いで、図１９に示した如く、割型２０と
割型２１とを型閉めし、中空体１１をキャビティ内に配
置させた状態で、間隙２７へ高温溶融状態にあるプラス
チックを供給する。この場合に、割型２０及び割型２１
には、プラスチック物質の供給路２６がそれぞれ複数個
設けられている。即ち、割型２０においては、後にフラ
ンジ部を形成する両端部にそれぞれ一つずつ及び中央の
位置に一つ合計で３本の供給路が形成されている。割型
２１は割型２０と対称的に供給路２６が設けられてい
る。これらの供給路２６は、一つ又はそれ以上の溶融プ
ラスチック供給源へ連通されており、そこから高温で溶
融状態とされたプラスチックが加圧状態で供給される。

【００４０】供給路２６を介してプラスチック物質を間
隙２７へ供給した状態を図２０に示してある。即ち、供
給されたプラスチック物質により、中空体１１の外周面
上に外側層１２が形成されており、且つ外側層１２の一
部として両端にフランジ１２ａが形成されている。尚、
供給路２６を介して溶融状態にあるプラスチック物質を
間隙２７へ供給する場合の圧力は５００ｋｇ／ｃｍ²以
下で特に５０乃至４００ｋｇ／ｃｍ² の範囲内に設定す
る。即ち、間隙２７の隅々にまで十分にプラスチック物
質を供給しその際にボイドの発生や不所望の局所的肉厚
又は肉薄部分が発生することを防止するためにはできる
だけ低い注入圧力を使用することが望ましい。しかしな
がら、本発明者等の知見によれば、５０ｋｇ／ｃｍ² 未
満の注入圧力を使用した場合には、高温溶融状態にある
プラスチック物質が供給路２６を通過する間に冷却固化
し、供給路２６が閉塞したり、又は間隙２７の途中にお
いて冷却固化することが判明した。従って、この様な問
題を回避するためには、注入圧力を５０ｋｇ／ｃｍ² 以
上とする必要がある。一方、間隙２７内へプラスチック
物質をできるだけ迅速に且つ隅々にまで供給するために
はできるだけ高い注入圧力とすることが望ましい。しか
しながら、注入圧力を余り高くすると、中空体１１が局
所的に移動したり又は変形したりする場合がある。例え
ば、図２２（Ｂ）に示した如く、供給路２６から供給さ
れる溶融状態にあるプラスチック物質が余り高い圧力で
間隙２７内に供給されると、中空体１１が局所的に変形
されて変形部Ｄを構成する場合がある。一方、図２２
（Ａ）は、供給路２６からの供給圧力が適性である場合
には、中空体１１が変形されることがない状態を示して
いる。この様な中空体１１の変形や位置の移動及び材質
の不均一性などを回避するためには、注入圧力を５００
ｋｇ／ｃｍ²以下で特に４００ｋｇ／ｃｍ²以下とするこ
とが必要であることが判明した。従って、本発明の射出
成形方法においては、供給路２６から間隙２７へ供給す
る高温溶融状態にあるプラスチック物質の注入圧力を５
０乃至４００ｋｇ／ｃｍ² の範囲内の圧力に設定するこ
とが望ましい。

【００４１】更に、図１９及び２０に示した如く、本実
施例においては、割型２０及び２１にそれぞれ複数個の
供給路２６を設けており特に、間隙２７の全ての場所に
一様にプラスチック物質が供給されるように供給路２６
が配設されている。この様に複数個の供給路２６から間
隙２７へプラスチック物質を供給することにより、より
迅速に供給を行なうことが可能であるばかりか、形成さ
れる外側層１２の組成を均一とさせ且つ肉厚を所望の肉
厚とさせることを確保することが可能である。図２０の
状態において、外側層１２を形成するプラスチック物質
が硬化した後に、割型２０と割型２１とを離脱させ、プ
ラスチック成形体を取出す。次いで、中空体１１の両端
部の不要部分を切除し、図２１に示した如く、所望の形
状を有する多層プラスチック成形体が得られる。尚、以
上説明した製造方法においては、中空体１１を単層のも
のとすることも又は少なくとも一部を多層のものとする
ことも可能であることは勿論である。又、図２１に示し
た多層プラスチック成形体は比較的形状が簡単なもので
あるが、例えば図３に示した如き複雑な形状を有する多
層プラスチック成形体も本発明方法を使用して製造する
ことが可能であることは勿論である。

【００４２】

【発明の効果】以上詳説した如く、本発明によれば、耐
熱性及び／又は耐久性を有する多層プラスチック成形体
が提供される。特に、本発明によれば、スペーサ部材を
使用することにより、プラスチック成形体の全体に亘っ
て一様の特性を有する多層プラスチック成形体を提供す
ることが可能である。従って、本発明によれば、極めて
設計条件に近い特性を有する多層プラスチック成形体を
提供することが可能となり、その信頼性は極めて向上さ
れる。更に、本発明によれば、再現性が高く且つ繰返し
て同一の性能を有する多層プラスチック成形体を製造す
ることが可能な方法が提供される。従って、例えば、イ
ンテークマニホールドやラジエータホースなどのような
高温及び高振動が付与される自動車部品をプラスチック
物質から製造することを可能としている。更に、本発明
によれば、自動車部品の軽量化を図ることが可能であ
り、金属物質を使用した場合と比較して、５０％以上の
軽量化を図ることを可能としている。更に、本発明方法
は、複雑な形状及び構成を有するものであっても、迅速
且つ正確に所望の形状寸法を有する多層プラスチック成
形体を成形することを可能としている。

【００４３】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ）乃至（Ｃ）は本発明の一実施例に基づ
いて構成されたパイプ状の多層プラスチック成形体を示
した各概略図。

【図２】 本発明の別の実施例に基づいてインテークマ
ニホールド組立体を構成する場合に使用する中空体を示
した概略斜視図。

【図３】 図２の中空体の外側表面上に外側層を被着形
成して多層プラスチック成形体を成形した状態を示す概
略斜視図。

【図４】 図２におけるＢ−Ｂ線に沿ってとった概略断
面図。

【図５】 図３におけるＣ−Ｃ線に沿ってとった概略断
面図。

【図６】 本発明の別の実施例に基づいてブロー成形時
に中空体と一体的にインサート部品を設けた状態を示し
た概略図。

【図７】 図６の構成に外側層を被着形成した状態を示
した概略図。

【図８】 中空体をブロー成形により成形する場合に一
体的にインサート部品を設けた状態を示した概略図。

【図９】 図８の構成に外側層を設けた状態を示した概
略図。

【図１０】 図９の状態においてインサート部品を貫通
して貫通孔を穿設した状態を示した概略図。

【図１１】 中空体をブロー成形により成形する場合に
同時に外周面上にローレット加工を施したインサート部
品を設けた状態を示した概略図。

【図１２】 図１１の状態から外側層を設けた状態を示
した概略図。

【図１３】 図１２の状態においてインサート部品を貫
通して貫通孔を穿設した状態を示した概略図。

【図１４】 割型と割型とが離脱した状態でインサート
部品を割型内に配置した状態を示した概略図。

【図１５】 図１４の状態から割型と割型とを型閉めさ
せた状態を示した概略図。

【図１６】 図１４及び１５の方法によりインサート部
品をフランジに埋設して設けた状態を示した概略斜視
図。

【図１７】 図１６のＤ−Ｄ線に沿ってとった概略断面
図。

【図１８】 本発明低圧射出成形方法に使用する中空体
を示した概略図。

【図１９】 図１８に示した中空体を型閉めした割型と
割型との間に形成されるキャビティ内に配置させた状態
を示した概略図。

【図２０】 図１９の状態から中空体とキャビティ表面
との間の間隙にプラスチック物質を供給した状態を示し
た概略図。

【図２１】 図２０で形成された成形体から不要部分を
除去して多層プラスチック成形体を完成した状態を示し
た概略図。

【図２２】 （Ａ）及び（Ｂ）はプラスチック物質の注
入圧力の状態による影響を示した各概略図。

【符号の説明】

１多層プラスチック成形体 １１ 中空体 １２ 外側層 １３ スペーサ部材 １５ 架橋部材 １７ インサート部品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３２Ｂ 3/14 7016−4Ｆ 3/26 Ａ 7016−4Ｆ 27/18 Ｚ 6122−4Ｆ // Ｂ２９Ｋ 105:06 4Ｆ Ｂ２９Ｌ 9:00 4Ｆ 22:00 4Ｆ 31:30 4Ｆ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック物質から所定の形状に形成
   された中空体、前記中空体の外側表面の所定の箇所に設
   けられ所定の厚さを有する少なくとも１個のスペーサ部
   材、前記スペーサ部材を除いた前記中空体の外側表面上
   に前記スペーサ部材と共に一体成形されたプラスチック
   物質からなる外側層、を有しており、前記中空体を少な
   くとも部分的に二層又はそれ以上の構成としたことを特
   徴とする多層プラスチック成形体。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記中空体がブロー
   成形により形成されたものであることを特徴とする多層
   プラスチック成形体。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記外側層が
   一体成形されたフランジ部を有することを特徴とする多
   層プラスチック成形体。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のうちの何れか１項にお
   いて、前記スペーサ部材と前記外側層とは実質的に同一
   の厚さを有することを特徴とする多層プラスチック成形
   体。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のうちの何れか１項にお
   いて、前記外側層用のプラスチック物質は前記中空体用
   のプラスチック物質に強化物質を添加したものであるこ
   とを特徴とする多層プラスチック成形体。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のうちの何れか１項にお
   いて、前記中空体が内周面を有する内部層と外周面を有
   する外部層とを有しており、前記中空体の内部層は内面
   平滑性、耐薬品性、耐油性のうちの少なくとも一つの所
   定の特性を与える第一材料から構成されており、一方前
   記中空体の外部層は所定の機械的強度を与える第二材料
   から構成されていることを特徴とする多層プラスチック
   成形体。
7. 【請求項７】 プラスチック物質から所定の形状に形成
   された中空体、前記中空体の外側表面の所定の箇所に設
   けられ所定の厚さを有する少なくとも１個のスペーサ部
   材、前記スペーサ部材を除いた前記中空体の外側表面上
   に前記スペーサ部材と共に一体成形されたプラスチック
   物質からなる外側層を有しており、前記中空体の内周面
   上の一点から他の点へ中空体の内部空間を延在しており
   且つそれぞれの前記点に固着された架橋部材が少なくと
   も１個設けられていることを特徴とする多層プラスチッ
   ク成形体。
8. 【請求項８】 請求項７において、前記架橋部材が前記
   中空体の内部空間が比較的大きな箇所に配設されている
   ことを特徴とする多層プラスチック成形体。
9. 【請求項９】 請求項７又は８において、前記架橋部材
   もプラスチック物質から構成されており、前記中空体に
   熱溶着により固着されていることを特徴とする多層プラ
   スチック成形体。
10. 【請求項１０】 プラスチック物質から所定の形状に形
    成された中空体、前記中空体の外側表面の所定の箇所に
    設けられた所定の厚さを有する少なくとも１個のスペー
    サ部材、前記スペーサ部材を除いた前記中空体の外側表
    面上に前記スペーサ部材と共に一体成形されたプラスチ
    ック物質からなる外側層、少なくとも前記外側層内に埋
    設して設けた少なくとも１個のインサート部品、を有す
    ることを特徴とする多層プラスチック成形体。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、前記インサート
    部品が前記外側層と中空体との界面を介して前記中空体
    内に部分的に埋設されていることを特徴とする多層プラ
    スチック成形体。
12. 【請求項１２】 請求項１０において、前記インサート
    部品が金属製であることを特徴とする多層プラスチック
    成形体。
13. 【請求項１３】 第一プラスチック物質から所定の形状
    に成形した中空中子の外側表面上に第二プラスチック物
    質からなる外側層を一体的に成形して多層プラスチック
    成形体を製造する方法において、金型を構成する複数個
    の割型を型閉めしてキャビティを画定すると共に前記中
    空中子を前記キャビティの表面と間隙を維持した状態で
    前記キャビティ内に位置させ、次いで前記第二プラスチ
    ック物質を溶融状態で且つ５００ｋｇ／ｃｍ² 以下の所
    定の圧力範囲内において前記間隙へ供給し、前記間隙に
    供給した第二プラスチック物質を硬化させて前記中空中
    子と一体化させることを特徴とする方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、前記キャビティ
    の複数個の供給点から前記第二プラスチック物質を前記
    間隙へ供給することを特徴とする方法。
15. 【請求項１５】 請求項１３又は１４において、前記所
    定の圧力範囲が５０乃至４００ｋｇ／ｃｍ² であること
    を特徴とする方法。
16. 【請求項１６】 請求項１３乃至１５のうちの何れか１
    項において、前記キャビティ表面と前記中空中子間に少
    なくとも１個のスペーサを介在させることにより前記中
    空中子と前記キャビティ表面とに間隙を位置させること
    を特徴とする方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６において、前記スペーサを
    前記外側層と一体成形させることを特徴とする方法。
18. 【請求項１８】 請求項１３乃至１７のうちの何れか１
    項において、前記中空中子内に予め充填物を充填してお
    き、前記外側層を形成した後に前記充填物を前記中空中
    子から除去することを特徴とする方法。